热调节预型件的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在容器生产设备中将预型件成型、特别是通过拉伸-吹制成型之前热调节预型件的方法。

背景技术

已知通过将热塑性材料制的预型件成型、特别是通过拉伸-吹制成型来制造容器。形成预型件的材料一般处于不适于允许其冷成形的非晶态。因此，在成型操作之前，预型件被加热到玻璃化转变温度，从而允许预型件被成形为最终容器。

更具体的说，预型件通常具有大致圆柱形的、具有厚管状壁的回转主体，该主体在其轴向端部之一处由厚壁底部封闭，而在其另一端部由也是管状的颈部延长。颈部被成形为其最终的形状和尺寸，而预型件的主体用于在成型步骤时经受相对较大的变形以便被成形为容器。

由于这个原因，优选的是仅将预型件的主体加热到超过玻璃化转变温度，颈部则保持在低于所述玻璃化转变温度的温度，以避免颈部在制造容器期间变形。

此外，主体的温度也必须不超过高于玻璃化转变温度的结晶温度。超过该结晶温度，热塑性材料会结晶且不再具有可进行所需质量的成型的机械性能。重要的是，仅在成型操作期间以受控的方式促使材料结晶，以使聚合链在所需的方向上取向。

大批量容器制造是在生产设备中进行的，生产设备包括加热站，加热站允许在加热步骤时，通过加热到超过玻璃化转变温度来使预型件的主体变得有延展性。在加热步骤时，沿暴露于加热辐射的加热路径输送每个预型件。

所述生产设备还包括成型站，成型站根据预型件在生产设备中的通行方向设置在加热站的下游。在成型步骤时，将热预型件放置在成型单元中，例如放置在成型站的模具中，模具具有与要获得的容器一致的模腔。然后将压力流体例如空气注入预型件的可延展主体中，以便将其壁压靠在模具的模腔上。通常，注入压力流体之前有特别是借助插入预型件中的拉伸杆进行的预型件轴向拉伸和/或伴随着这种轴向拉伸。以已知的方式，主体因此经受双轴向拉伸。

在加热步骤和成型步骤之间，沿没有暴露于加热辐射并从加热路径的下游端延伸到成型站的扩散路径输送每个预型件。在输送过程中，预型件被动地经受储存在其壁中的热量扩散的步骤。该步骤尤其允许热量在预型件的壁的厚度中扩散，以便获得热量的最佳分布。

例如，优选的是，预型件的壁在其成形时具有在从其外表面到其内表面的厚度方向上增加的热梯度。该梯度通过在扩散步骤期间热量穿过壁朝向预型件内部被动扩散而产生。

在该扩散步骤结束时，每个预型件在转移步骤时被转移到成型站的成型单元中。

预型件在生产设备内其位移过程中的温度是基本参数，重要的是控制该参数，以便在成型步骤结束时获得良好质量的容器。

例如，如果预型件的主体的一部分在成型操作时太冷，则这可能降低所获得的容器的质量或甚至会穿破容器。为使预型件不冷却，因此重要的是扩散步骤的持续时间，以下称为“扩散时间”，相当短和/或预型件中蓄积的热量是足够的。

相反，如果预型件的主体的一部分太热，则在其成形之前就可能发生材料的结晶，从而引起所生产的容器的质量的显著降低。这种结晶可以在加热期间发生，或者甚至在预型件从加热站输送到成型站的期间发生。上面这种情况可能出现在预型件在其厚度中已经储存了大量的热量及扩散时间过长时。

此外，为制造某些容器，预型件的主体被分成多个区，这些区必须被加热到不同的温度，以便在成型操作期间控制热塑性材料的分布。比起加热到较低温度的区，加热到高温的区将倾向于能够以更小的力进行拉伸。因此，扩散步骤必须足够长以获得每个区内温度的最佳分布，但又必须足够短以使两个区之间的热边界保持足够清晰。

为解决这些问题，因此已知控制通风装置和加热站的加热装置的功率以避免预型件的外表面过热，例如当加热装置是红外灯时。

此外，扩散时间取决于成型站的生产速率，如下文所解释的。

预型件沿扩散路径的输送通过包括单独卡持每个预型件的单独卡持构件的传送装置进行。将两个相继的预型件之间的间距确定为根据沿扩散路径的位移方向这两个预型件之间的距离。在扩散路径的每个点，两个预型件之间的间距独立于吹制站的运行速率来设定。

在一些生产设备中，间距在扩散路径的任何点处都是相同的。对于其他生产设备，可能会发生在回路的不同地点处间距不相同的情况。但即使在沿扩散路径间距发生变化的情况下，间距在扩散路径的每个点处随时间保持不变。

因此，预型件的速度可能与生产速率成比例地变化，但间距仍保持独立于在扩散路径每个点处的速度。

在很长一段时间内，甚至在今天，在大多数生产设备中，这种特性是由传送装置的结构决定的。当卡持构件彼此机械地连接时尤其如此。因此，加热站的传送装置通常由相互铰接的卡持构件的链形成，而加热站和成型站之间的传送装置由至少一个轮形成，该轮在其周边包括固定的或由臂承载的卡持构件。

即使臂铰接以允许改变预型件之间的间距，臂的运动也由固定的凸轮控制，固定的凸轮不允许根据生产速率改变两个预型件之间的间距。

最近，还存在直线电机式的传送装置，其中卡持构件由独立的往返输送工具(navette)承载。特别是通过以下方式使用传送装置以使加热隧道的效率提高：在预型件加热过程中尽可能使预型件靠拢，然后将预型件分开间距，该间距是将预型件传送到加热站出口处的下游传送装置所需要的间距。然而，无论是往返输送工具在离开加热隧道后所行经的距离、还是往返输送工具控制律，都不能独立于生产速率来调节扩散时间。

无论生产设备的实施例如何，扩散时间都与生产速率成比例地变化。因此已知的是调节生产速率，以使扩散时间保持在所获容器的质量可接受的数值区间内。因此，生产设备能够运行的生产速率被限制于一运行范围，而该运行范围特别受到扩散时间约束。因此，在现有技术的生产设备中，生产速率形成生产设备的控制设定值，而扩散时间仅形成一种约束，该约束限制其中生产速率可变化的运行范围。设定值被定义为是操作人员可以直接作用的参数，例如通过在控制面板中输入值来直接作用。相反，约束不是操作人员可以对其作用的参数。约束仅限制操作人员可分配给参数、此处为生产速率的值。

扩散时间的数值区间一般由生产设备的结构特征、特别是扩散路径的长度设定，保持扩散路径的长度相对较短，特别是出于生产设备的制造成本的原因。

因此，无论所使用的传送装置如何，本领域技术人员从未考虑过扩散时间可以形成独立于生产速率的控制设定值以便提高所获得的容器的质量。

因此，到目前为止，机器运行范围的修改是通过修改扩散路径的长度来实现的。这种修改是非常昂贵的，并且扩散时间仍然取决于生产速率。

因此存在扩大容器生产设备的运行范围的需求。

此外，还存在独立于所应用的生产速率而生产严格具有相同质量的容器的需求。

发明内容

本发明涉及一种用于在容器生产设备中将预型件成型、特别是通过拉伸-吹制成型之前热调节预型件的方法，所述方法包括：

-通过沿暴露于加热辐射的加热路径输送来加热每个预型件的至少第一加热步骤，预型件以确定的生产速率离开所述加热路径；

-将储存在每个预型件中的热量扩散的第二扩散步骤，在第二扩散步骤时，预型件沿没有暴露于加热辐射的扩散路径成列地被输送，扩散路径从加热路径的下游端延伸到用于使预型件成型的成型站；

-在第二扩散步骤结束时以确定的生产速率将预型件转移到成型站的成型单元中的第三步骤，

其特征在于，扩散路径包括至少一个最终缓冲段，预型件在可调时间内行经最终缓冲段。

根据本发明的另一方面，通过调整可调时间而独立于生产速率来控制被称为“扩散时间”的第二扩散步骤的持续时间。

根据本发明的另一方面，选择扩散时间的设定值，可调时间根据生产速率被自动地控制，以保持扩散时间等于设定值而不受生产速率的影响。

根据本发明的另一方面，可调时间被控制成使得所述扩散时间对于每个预型件都是相同的。

根据本发明的另一方面，对于给定的生产速率，可调时间能够占据由最小下限和上限界定的区间中的多个值。

根据本发明的另一方面，下限取决于最终缓冲段的长度和预型件在最终缓冲段的每个点处能达到的最大速度。

根据本发明的另一方面，上限取决于最终缓冲段的长度和生产速率。

根据本发明的另一方面，生产速率能够在生产容器时被控制在最大速率和最小速率之间，最终缓冲段的长度和/或预型件在最终缓冲段上的最大速度确定成使得能控制所述可调时间，以便扩散时间的至少一个值对于介于最大速率和最小速率之间的任何生产速率都保持恒定。

根据本发明的另一方面，通过往返输送工具沿最终缓冲段输送预型件，借助直线电机或气动装置使往返输送工具彼此独立地运动。

根据本发明的另一方面，预型件以相同的速度曲线沿最终缓冲段移动。

根据本发明的另一方面，预型件相继地一个接一个地被转移到成型站中。

根据本发明的另一方面，确定数量的多个相继的预型件形成一组，同一组的预型件同时被转移到成型站中。

根据本发明的另一方面，同一组的相继的预型件以不同的速度曲线沿最终缓冲段移动，以便扩散时间对该同一组的所有预型件都是相同的。

根据本发明的另一方面，加热步骤包括在扩散步骤之前的两个相继的加热子步骤，这两个加热子步骤由成列地中间输送预型件的中间输送步骤隔开，加热路径被分为由过渡路径连接的上游加热段和下游加热段。

根据本发明的另一方面，过渡路径包括至少一个中间缓冲段，预型件在可调节的时间内行经中间缓冲段，所述可调节的时间独立于生产速率进行控制。

附图说明

本发明的其它的特征和优点将在阅读随后的详细描述期间体现出来，为理解该描述将参照下面将简要描述的附图。

图1是俯视图，示意性地表示根据现有技术实施的第一容器生产设备。

图2是类似于1图的视图，表示根据现有技术实施的第二容器生产设备。

图3是侧视图，表示能够由根据本发明的容器生产设备装载的预型件的一示例。

图4是更大比例的细节视图，以剖视图表示围在图3的圆圈IV中的预成型件壁部分。

图5是相对于预型件移动方向的横剖视图，表示在根据本发明教导实施的生产设备中使用的直线电机式的预型件传送装置。

图6是侧视图，表示在容器生产设备中成型图3的预型件后得到的最终容器。

图7是方框图，表示根据本发明教导用于在生产设备中热调节预型件的方法的第一实施例。

图8是方框图，表示根据本发明教导用于在生产设备中热调节预型件的方法的第二实施例。

图9是俯视图，示意性地表示容器生产设备的第一实施例，该容器生产设备能够实施根据本发明教导进行的热调节方法。

图10是俯视图，示意性地表示容器生产设备的第二实施例，该容器生产设备能够实施根据本发明教导进行的热调节方法。

图11是俯视图，示意性地表示容器生产设备的第三实施例，该容器生产设备能够实施根据本发明教导进行的热调节方法。

图12是俯视图，表示预型件在图9的生产设备中行经的扩散路径，预型件在最短时间内行经扩散路径的最终缓冲段。

图13是俯视图，表示预型件在图9的生产设备中行经的扩散路径，预型件在最短时间内行经扩散路径的最终缓冲段。

具体实施方式

在本描述的下文中，具有相同结构或类似功能的元件将用相同的参考标号来指示。

图1和图2中示意性地表示用于从预型件14批量生产热塑性材料制的容器12的生产设备10。图1和2中所示的这些生产设备10是根据现有技术实施的。

在本描述的下文中，预型件14在生产设备10中沿从上游到下游的生产路线移动。预型件14通过下面将详述的传送装置沿生产路线成列移动。

以非限制性的方式，容器12在此是瓶子。热塑性材料在此由下文以其首字母缩略词“PET”指代的聚对苯二甲酸乙二醇酯形成。

图3中示出这种预型件14的一例子。预型件14具有在图3中竖直表示的主轴线“X1”。预型件具有圆柱形的主体16，该主体16具有管状壁17，主体在这里在该图下部所示的其轴向端部之一处由底部18封闭，而在其另一端部处通过也呈管状的颈部20开放。颈部20在其底部在此具有凸缘21。

如图4细节图所示，壁17由外表面22和内表面24界定。颈部20通常具有其最终形状，而预型件14的主体16旨在在成型步骤时经受相对较大的变形以便形成最终容器12。

参照图1和图2，根据现有技术实施的生产设备10包括用于加热预型件14的加热站26。以非限制性示例的方式，加热站26包括至少一个加热隧道27，发射加热电磁辐射、例如红外辐射的加热发射器28布置在加热隧道中。这些加热发射器28的功能是将预型件14的主体16加热到超过玻璃化转变温度，以便使它们变得有足够的延展性以使其成形。然而，预型件14的主体16必须保持在低于结晶温度的温度。

在图1中所示的例子中，加热发射器28由卤素灯形成。在这种情况下，加热站26通常包括两个加热隧道27，以便预型件14能够受益于足够以暴露于加热辐射的时间。

由这种加热发射器28发射的加热辐射一般在预型件14的外表面22处被大部分吸收。由此，外表面22可能在壁17吸收到使整个壁17被加热到超过玻璃化转变温度所必需的热量之前就过热。加热隧道27因此通常配备有通风装置30，通风装置的目的是冷却预型件14的外表面22以防止它们过热，这种过热例如可能导致其结晶。在图1中所示的例子中，加热发射器28布置在相关联的加热隧道27的一侧，而通风装置30布置在加热隧道27的一相对侧上。

在图2中所示的变型中，根据现有技术实施的这种生产设备10包括由激光发射器形成的加热发射器28。由这种加热发射器28发射的加热辐射一般更深地穿透到壁17的厚度中。由此使得预型件14不需要像用卤素灯那样长的暴露时间来吸收其成型所需的热量。图2的生产设备10因此包括比图1所示的生产设备10的两个加热隧道27的累积长度更短的单个加热隧道27。由于这种较短的暴露，图2所示的生产设备10也不再包括通风装置，因为预型件14过热风险很低甚至为零。因此可以在加热隧道27的两侧布置加热发射器28。

在图1和2所示的每个生产设备10中，加热站26还包括用于在预型件路线的一部分上传送预型件14的传送装置32。传送装置32尤其布置成使预型件沿加热隧道27行进。预型件14的行进方向由图1中的箭头指示。

传送装置32包括一些卡持构件33，其中的每个卡持构件能够通常通过预型件的颈部20单独地抓取预型件14。这种卡持构件33例如由芯轴形成，该芯轴插入预型件14的颈部20内，然后通过径向膨胀卡紧，如图5所示。存在多种类型的传送装置32。

卡持构件33例如由围绕两个导轮循环的环形链的链节承载，两个导轮中的一个导轮是主动导轮。在这种情况下，所有卡持构件33以相同的速度同时循环。

作为变型，传送装置32至少部分地由直线电机35形成。

这种直线电机35的一实施例在图5中示出。卡持构件33由独立的往返输送工具34承载。直线电机35包括用于例如借助由往返输送工具34承载的滚轮40来引导往返输送工具34的导轨36。直线电机35还包括沿导轨36设置的磁轨42。磁轨42形成包括一系列线圈44的定子，这些线圈44沿磁轨42分布。每个线圈44被单独地控制，以便独立于其它线圈局部地感应磁场。这些线圈44例如由被适当编程控制的电子控制单元(未示出)控制。通过适当地控制磁轨42的线圈44，局部地产生磁场，以通过与磁体38的相互作用而产生用于使每个往返输送工具34沿导轨36移动的磁力。在这种情况下，可以单独地控制每个往返输送工具34沿磁轨42的移动。

无论传送装置32的实施例如何，卡持构件33沿闭环46成列循环。如例如图2中所示，闭环在此具有平行的上游直线部分46A和下游直线部分46C。直线部分46A、46C由两个180°转弯部分46B、46D连接。

通过输送轮50将预型件14成列地输送到加热站26的入口点48。这通常涉及在其周边包括凹口51的轮50，其被称为“凹口轮”，如图12中示意性显示的。每个凹口51接收预型件14的主体16，预型件14的重量通过预型件的凸缘21得以支撑。

入口点48位于传送装置32的闭环46的转弯部分46D上。

在预型件离开加热隧道27时，预型件14的主体16通过被加热到超过玻璃化转变温度已变得是可延展的，而颈部20保持在足够低的温度以保持其原始形状。

图1和2的生产设备10还包括用于使这样加热的预型件14成型的成型站52。成型站52参照生产设备10中的预型件14流布置在加热站26的下游。

成型站52在此包括承载多个成型单元56的转盘54。转盘54被安装成可绕中心轴线“X2”旋转。每个成型单元56因此能够围绕转盘54的轴线“X2”在用于装载预型件14的装载点58和用于卸载最终容器12的卸载点60之间移动预型件14/最终容器12以恢复新一循环。

每个成型单元56通常包括模具(未示出)以及成形装置(未示出)，至少一个预型件14用于被接收在模具中。成形装置通常由喷嘴形成，喷嘴能够将压力流体特别是空气注入接收在模具中的预型件14中。为能使热塑性材料在最终容器12中获得良好的分布，成形装置可选地包括拉伸杆，该拉伸杆旨在插入预型件14内部，以便通过与底部18接触沿轴向拉伸预型件。

生产设备10通常包括用于输送热预型件14的输送装置，输送装置将热预型件沿预型件路线的一部分、从加热站26的出口点62输送到成型站52的成型单元56中的装载点58。加热站26的出口点62在此位于闭环的与入口点48相同的转弯部分46D中。

以非限制性示例的方式，这种输送装置通常包括转移轮64。转移轮64在其周边配有夹具65，夹具65能够通过预型件颈部20抓取每个预型件14，如图12中示意性地示出的。实际上，由于预型件14的主体16已经通过加热而变成可延展，因此仅预型件14的颈部20能够被抓取。为能够使两个预型件14之间的间距适应成型站52中所需的间距，夹具65通常借助可枢转地安装在转移轮64上的臂67来承载，这也在图12中示出。夹具65也可以安装成能沿臂67滑动。臂67的运动于是由凸轮式控制机构控制，使得所有预型件14在它们转移时遵循相同的速度曲线。在图1和图2中所示的例子中，夹具65在成型站52的出口点62处抓取预型件，从而接管传送装置32，随后夹具将预型件放置在成型站52的相关联的成型单元56中。

在预型件通过加热站26中的期间，每个预型件14的主体16在加热站26中按期望的加热曲线被加热。

作为本发明的变型，每个预型件14的主体16按主体16的称为“差异化加热区”的特定区以差异化方式被加热。因此，图6中示出了通过成形预型件14的主体16而获得的最终容器12。在图6中所示的非限制性例子中，最终容器12的主体16在此沿轴向方向被分成多个差异化加热区。

最终容器12的主体16的直接位于颈部20之下的第一区16A具有圆锥形状。第一区16A的几何形状赋予其机械性能，使得其壁17的材料厚度不必非常大。

正好在该第一区16a下方的是大体圆柱形的第二区16B，第二区通常对应于使用者将抓握最终容器12的部位。由此，该第二区16B必须具有允许抓握最终容器而不会压扁最终容器12的机械强度性能。第二区16B的壁17通常比第一区16A更厚。例如，壁17较厚和/或壁17具有条纹(cannelure)以加强其抗压扁强度。

正好在第二区16b的下方是大体圆柱形的第三区16C。该第三区16C不具有特定功能。由此，第三区16C通常具有比第二区16B厚度更小的厚度。

最后，正好在该第三区16c的下方是第四底部区16D，其对应于支撑最终容器12及其内容物的重量的区。由此，第四区16必须具有可避免容器在重量的作用下被压扁的机械强度性能。第四区16D的壁17通常具有比第一区16A和第三区16C更大的厚度。例如，壁17较厚和/或壁17具有条纹以加强其抗压扁强度。

根据未示出的其它例子，最终容器也可具有非轴对称形状。在这种情况下，预型件14的主体16的此时呈角度分布而非轴向分布的一些区，旨在比其他区拉伸得更多。按这种温度曲线对预型件14的加热通常以术语“优先加热”而已知。

因此将理解，材料的分布在成型操作期间没有沿最终容器12的主轴线“X1”均匀地进行的。在这方面，预型件14的主体16在成型操作期间按这些区以差异化方式变形。如将在下文中解释的，预型件14的主体16的不同的差异化加热区因此可能需要加热到不同的温度。这些区在图4中通过将主体16分成四部分的虚线来表示。

此外，无论预型件14的主体16以均匀方式还是以差异化方式被加热，优选的是在成型预型件14时，预型件的壁17在其厚度中具有按厚度方向从其外表面22朝向其内表面24增加的温度梯度。这种梯度允许获得所需质量的最终容器12。此外，利用这种温度梯度，使预型件14成型需要的吹制压力较低。

为获得良好质量的最终容器12，因此已知的是使每个预型件14经受图7所示的热调节方法。

生产路线分为多个下文将称为路径的段。

该热调节方法常规地包括通过沿暴露于加热辐射的加热路径66输送来加热每个预型件14的主体16的至少第一加热步骤“E1”。仅将预型件14暴露于由加热发射器28发射的加热辐射所沿的生产路线段称为“加热路径66”。因此，一旦预型件14暴露于来自加热发射器28的加热辐射，加热路径66就开始，并且一旦预型件14基本上不再暴露于来自加热发射器28的加热辐射，加热路径就结束。加热路径66因此总体上对应于穿过加热隧道27的生产路线段。

此外，在图1中所示的包括两个加热隧道27的生产设备10的情况下，加热路径66被分为上游加热段66A和下游加热段66B。如图8所示，加热步骤“E1”于是被分成两个相继的加热子步骤“E1A”、“E1B”。这两个加热子步骤“E1A”、“E1B”由中间输送步骤“E1int”隔开，中间输送步骤用于沿过渡路径68将预成型件14成列地从上游加热段66A的下游端中间输送到下游加热段66B的上游端。因此，上游加热段66A和下游加热段66B由过渡路径68连接。沿过渡路径68，预型件14没有暴露于由加热发射器28发射的加热辐射。

控制传送装置32以便预型件14以例如由操作人员确定的生产速率“R”离开加热路径66。生产速率“R”对应于希望在单位时间内生产的瓶子的数量。

第一加热步骤“E1”后紧接着是扩散在第一加热步骤“E1”时储存在每个预型件14中的热量的第二扩散步骤“E2”。在该第二扩散步骤“E2”时，预型件14成列地沿扩散路径70被输送，该扩散路径70在图中以方框表示，没有暴露于加热辐射，从加热路径66的下游端延伸到预型件14的成型站52。

在该第二扩散步骤“E2”时，在预型件14的主体16中蓄积的热量将扩散到壁17中以便在其厚度中产生期望的梯度。

扩散步骤“E2”因此必须持续足够长的时间以允许建立这种梯度，但其也不应太长以便差异化加热区之间的边界不会变得太模糊。其也需要不过长，以避免在主体16中出现过热或过冷的点。通常接受的是，这种扩散步骤“E2”的持续时间，称为“扩散时间"D"”，需保持在根据预成型件14型号确定的区间内，以避免上面提到的问题同时允许出现需要的温度梯度。

最后，在该扩散步骤“E2”结束时，已到达装载点58的预型件14经受以所述确定的生产速率“R”被转移到成型站52的成型单元56中的第三转移步骤“E3”。这意味着预型件14离开加热站26并且它们以相同的生产速率“R”进入成型站52。

在该第三转移步骤“E3”时，预型件14例如被放置在成型单元56的成型支撑件上，特别是其模具中。因此，在预型件14已经放置在成型支撑件、特别是模具中时扩散路径70就结束。

以已知的方式，为生产质量良好的最终容器12，已知作用于许多参数例如生产速率“R”、加热功率、必要时通风功率等。这些参数是由操作人员在生产一批最终容器12的生产阶段开始时调整的控制设定值。如上所解释的，在根据现有技术实施的设备10中，扩散时间“D”是约束，该约束限制了其中可控制生产速率“R”的运行范围。

事实上，当传送装置由彼此机械连接的卡持构件33形成时，物理上不可能独立于生产速率“R”改变扩散时间“D”。

此外，即使当链式传送装置32已经被直线电机35取代时，扩散时间“D”也继续被视为仅仅作为约束而不是作为能够独立于生产速率“R”被控制的控制设定值。

这尤其在结构上表现为以下事实：往返输送工具34在从加热隧道27离开之后行经的距离无论何种方式都短得多而不允许独立地控制扩散时间“D”和生产速率“R”。

本发明提出通过保证用于生产相同型号的最终容器12的所有预型件14都具有相同的扩散时间“D”，而独立于生产速率“R”获得相同质量的最终容器12。

本发明还允许扩展可以控制生产速率“R”的运行范围。

为此，本发明提出生产设备100，其中扩散路径70包括预型件14在可调时间“Da”内行经的至少一个最终缓冲段70A。通过调整所述可调时间“Da”，扩散时间“D”由此可以独立于生产速率“R”来被控制。

一般而言，最终缓冲段70A的长度必须足够以允许在相对于扩散时间“D”显著较大的区间上改变可调时间“Da”，如以下将解释的那样。

预型件14在扩散路径70的一些被称为从属段70B的段上移动的被称为从属时间“Db”的移动持续时间，可以保持与生产速率“R”成比例。

这特别是对应于由转移轮64装载预型件14的扩散路径70段的情况。事实上，转移轮64的旋转总是与转盘54的旋转同步。

对于在由闭链构成的传送装置32上循环的预型件14也是这种情况。

最终缓冲段70A在此借助直线电机35实现，其中以类似于图5所示方式的方式，用于卡持预型件14的卡持构件33装载在沿磁轨42移动的往返输送工具34上。卡持构件33可以由芯轴形成，如图5所示，但也可以由夹具65或任何其他卡持件形成。因此，预型件14通过往返输送工具34沿最终缓冲段70A被输送，通过控制磁轨42使往返输送工具彼此独立地运动。这种输送装置允许独立于生产速率“R”而使往返输送工具34的速度彼此独立地改变。

根据本发明的一未示出的变型，预型件14沿最终缓冲段70A的输送可以借助类似于输入轮50的凹口轮进行，轮的旋转速度可以独立于生产速率“R”来被控制。这种凹口轮可以由一直线电机35式的传送装置供给，这种传送装置允许使输入的预型件14的速度适应凹口轮的旋转速度。预型件14从凹口轮上的卸载也借助一直线电机35式的传送装置进行，这种传送装置允许使卡持构件33的速度适应凹口轮的旋转速度。在这种凹口轮运行时，根据期望的可调时间“Da”可使用所有凹口或者可使用仅部分凹口。

已经示出这种生产设备100的多个非限制性实施例。这些生产设备100与已经参照图1和2描述的现有技术的生产设备10具有许多结构上的相似之处。因此下面将仅描述与现有技术的生产设备10的不同之处。

在图9中所示的例子中，在加热站26和成型站52之间插置直线电机35式的传送装置72。相对于图1的生产设备10，在该实施例中，转移轮64已被直线电机35式的传送装置72代替。该实施例当然也适用于如图2所示的包括激光加热发射器28的生产设备100。

在本发明的该实施例中，加热站26的传送装置32例如由链形成，该链的每个链节承载一个卡持构件33。在这种情况下，在下游加热段66B的下游端和加热站26的出口点62之间延伸的扩散路径70段形成从属段70B，预型件在取决于生产速率“R”的从属时间“Db”内行经过该从属段。

最终缓冲段70A于是从加热站26的出口点62延伸到成型站52的装载点58。往返输送工具34沿由180°转弯部连接的两条平行直线形成的闭环式回路移动。最终缓冲段70A尤其在直线之一上延伸。这种形式因此允许受益于最终缓冲段70A的足以使可调时间“Da”在大的数值区间上改变的长度。

作为变型，当加热站26的传送装置32由直线电机35形成时，整个扩散路径70由最终缓冲段70A形成。

在图10中所示的例子中，加热站26的传送装置32由直线电机35形成。在这种情况下，加热隧道27有利地设置在上游直线部分46A上，而最终缓冲段70A实施在环46的下游直线部分46C上。因此，最终缓冲段70A受益于大长度。预型件14在加热站26和成型站52之间的转移在此通过转移轮64、在取决于生产速率“R”的从属时间“Db”内进行。

在图11中所示的例子中，生产设备100类似于图1的生产设备。加热站26的传送装置32由直线电机35形成。然而，下游加热路径66的下游段66B仅在下游直线部分46C的一小的上游部分上延伸，从而为最终缓冲段70A留有在下游加热路径66的末端和使预型件14朝向转移轮64离开的出口点62之间的足够的长度。预型件14在加热站26和成型站52之间的转移在此通过转移轮64在取决于生产速率“R”的从属时间“Db”内进行。

当实施热调节方法时，在生产开始时，由操作人员选择扩散时间“D”的设定值。可调时间“Da”由电子控制单元根据所选择的生产速率“R”来自动控制以保持扩散时间“D”等于设定值而不受生产速率“R”影响。

因此，可以独立于在生产开始时由操作人员选择的生产速率“R”来选择扩散时间“D”的设定值。

此外，操作人员还可以在生产过程中进行干预以改变生产速率“R”。

当扩散路径70包括至少一个从属段70B时，扩散时间“D”等于从属时间“Db”与可调时间“Da”之和。可调时间“Da”因此被修改以保持扩散时间“D”等于设定值，以便补偿从属时间“Db”的变化。因此，当生产速率“R”增加时，可调时间“Da”自动加长，以便保持扩散时间“D”等于所述设定值。相反，当生产速率“R”减小时，可调时间“Da”自动减小，以便扩散时间“D”保持等于所述设定值。

对于给定的生产速率“R”，可调时间“Da”能够占据由最小下限和上限界定的区间中的多个值。

作为变型，当扩散路径70仅由最终缓冲段70A形成时，可调时间“Da”等于扩散时间“D”。在这种情况下，可调时间“Da”独立于生产速率“R”保持恒定，以便保持等于扩散时间“D”的设定值。

图12中示出对于一给定的生产速率“R”所述生产设备100运行的一示例，其中对于该生产速率，可调时间“Da”对应于其下限。以非限制性例子，这涉及图11所示的生产设备100，对于本发明的其他实施例运行是相似的。观察到，该下限取决于最终缓冲段70A的长度以及预型件14在最终缓冲段70A的每个点处能达到的最大速度。对于可调时间“Da”的该值，预型件14由于它们在加热路径66的出口处经受的加速而彼此相距很远地通行。预型件14在最终缓冲段70A上的速度由矢量V1指示，而预型件14离开加热路径66的速度由矢量V0指示。速度V0明显低于速度V1，速度V1在此对应于穿往返输送工具机34沿最终缓冲段70A的最大速度。

图13中示出对于一给定的生产速率“R”所述生产设备100运行的一示例，对于该生产速率，可调时间“Da”对应于其上限。于是观察到，该上限取决于最终缓冲段70A的长度和生产速率“R”。对于可调时间“Da”的该值，预型件14尽可能彼此靠近而通行。该上限取决于生产速率“R”，因为需要预型件14仍然足够快地通行以便不会使从加热路径66到达的预型件14撞击到其他预型件。预型件14在最终缓冲段70A上的速度由矢量V1指示，而预型件14离开加热路径66的速度由矢量V0指示。速度V0大致等于速度V1。

可以在生产最终容器12期间将生产速率“R”控制在最大速率“Rmax”和最小速率“Rmin”之间。对于生产速率“R”的这些限制取决于与扩散时间“D”不同的非常多的因素，特别是传送装置的机动化、加热发射器28的功率、成型操作等。

相反，如前所解释的，可以作用于最终缓冲段70A的长度和/或预型件14在最终缓冲段70A上的最大速度，以获得足够扩展的可调时间“Da”区间，以便对于介于最小速率“Rmin”和最大速率“Rmax”之间的所有生产速率“R”，扩散时间“D”都能保持恒定。最终缓冲段70A的长度和/或预型件14在最终缓冲段70A上的最大速度因此确定成使得可调时间“Da”可以被控制，以便扩散时间“D”的至少一个值，优选扩散时间“D”的数值区间，对于介于最大速率“Rmax”和最小速率“Rmin”之间的任何生产速率“R”都保持恒定。

例如，预型件在最终缓冲段70A上的最大通行速度为大约5m/s(米/秒)。

最终缓冲段70A的长度例如在0.8m(米)至6.8m之间。

扩散时间“D”例如在2.06s(秒)至9.14s之间。

如前所解释的，为能够获得相同质量的最终容器12，优选所有预型件14在它们成形时具有相同的温度分布。可调时间“Da”因此被控制成使得扩散时间“D”对于每个预型件14都是相同的。

在图9至图11中所示的生产设备100中，预型件14以生产速率“R”一个接一个地离开加热路径66并且它们在转移步骤“E3”期间在到达装载点58时，以所述生产速率“R”相继地一个接一个地被转移到成型站52中。预型件14以所述生产速率“R”一个接一个地从加热路径66离开。因此，所有预型件14以相同的速度曲线沿最终缓冲段70A移动。这意味着在扩散路径70、特别是最终缓冲段70A的每个点处，所有预型件14具有相同的移动速度。

作为变型，确定数量的多个相继的预型件14形成一组，以对应于每单位时间生产的最终容器12的数量的所述生产速率“R”，同一组的预型件14同时被转移到成型站52中。然而，预型件14以生产速率“R”一个接一个地从加热路径66离开。这意味着该组的第一预型件14应等待该组的下面的预型件14与其汇合，以便能够在扩散路径70的末端进行到成型站52的转移。为使所有预型件14都经受相同的扩散时间“D”，同一组的相继的预型件14以不同的速度曲线沿最终缓冲段70A移动，以便扩散时间“D”对该同一组的所有预型件14都是相同的。例如，同一组的预型件14将越来越慢地行经最终缓冲段70A，以使得每个预型件14在转移步骤“E3”时具有相同的扩散时间“D”。

因此，该组的第一预型件14以确定的移动时间行经过扩散路径70并且该第一预型件在确定的等待时间期间在扩散路径70的末端等待其它预型件14。等待时间和移动时间的相加之和等于扩散时间“D”。下一预型件14将具有稍长的移动时间和稍短的等待时间，以使得这两个时间相加之和等于扩散时间“D”，用于后面的预型件14依此类推。根据期望的扩散时间“D”，最后预型件14的等待时间可以是可忽略的。

如图9和11所示，当生产设备100包括两个加热段66A、66B之间的过渡路径68时，生产速率“R”的变化也可能影响在预型件进入第二加热段66B之前温度将在预型件14的壁17内部分布的方式。尽管过渡路径68非常短并且生产速率“R”的变化对使预型件14待行经该过渡路径68所花费的时间的影响是边际的，但是可能期望所有预型件14在可独立于生产速率“R”来选择的持续时间内行经过该过渡路径68。

为此，过渡路径68包括预型件14以可调节的时间“Dr”行经过的至少一个中间缓冲段68A，该可调节的时间“Dr”独立于生产速率“R”进行控制。

以与对于最终缓冲段70A相同的方式，中间缓冲段68A借助直线电机35实现，其中用于卡持预型件14的卡持构件33装载到沿磁轨42移动的往返输送工具34上。因此，预型件14通过往返输送工具34沿最终缓冲段70A输送，通过控制磁轨42使往返输送工具彼此独立地运动。这种传送装置允许独立于生产速率“R”使往返输送工具34的速度彼此独立地改变。

根据另一实施变型，预型件14沿中间缓冲段68A的输送可以借助穿往返输送工具输送轮进行，该输送轮接管磁轨42以移动往返输送工具，并且其旋转速度可独立于生产速率“R”进行控制。这种输送轮可以由一直线电机35式的传送装置供给，该传送装置允许使输入的预型件14的速度与输送轮的旋转速度相适应。这种直线电机式的传送装置35例如可在环的上游直线部分46A上输送预型件14。预型件14从输送轮的卸载也借助一直线电机35式的传送装置进行，该传送装置允许使卡持构件33的速度与输送轮的旋转速度相适应。这种传送装置例如能够沿环的下游直线部分46C输送预型件14。当如图9和11所示过渡路径68由180°转弯部分46B形成时，该实施变型特别适合。

因此可以控制可调节的时间“Dr”，以便中间输送步骤“E1int”的所述时间独立于生产速率“R”。

本发明非常有利地允许独立地设定扩散时间“D”的设定值和生产速率“R”的设定值。这使得尤其能够提高最终容器12的质量。